Стробоскопический запоминающий осциллограф

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАДИСТИЧЕ(НИХ

РЕСПУБЛИК

3 G 001 1R 13 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н авта снамом свидатильствм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

re ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61 ) 941900 (21) 3369013/18-21 (22) 23,12.81 (46) 15.07.83. Бил. Р 26 (72) A.П.Балаев, В.A. Клеменсов, Н.Н.Шаров и.В.В.М(ербаков

: (53 ) 621. 317. 755 (088. 8) (56) 1. Авторскре свидетельство СССР :Р 941900, кл. G 01 R 13/20, 1980 (прототип ). (54) (57 ) СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ЗАПОМИНА ЮЩИЙ ОСЦИЛЛОГРАФ по авт.св. 9 941900, отличающийся тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей путем обеспечения возможности работы в реальном масштабе времени с контролем записи выборок, он снабжен двумя коммутаторами, управляемым делителем частоты, задающим генератором, блоком совпадения и триггером управления, первый вход

ÄÄSuÄÄ1029088 А которого соединен с вторым выходом счетчика записи, второй вход — с выходом блока синхронизации, а выходс первым входом блока совпадения, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора, а выход — к второму входу управляемого, целителя частоты, первый вход которого связан с.третьей шиной управления, первый выход — с вторым входом первого коммутатора, а второй выход — с третьим входом второго коммутатора, выход которого соединен с входом запуска аналого-циФрового преобразователя, второй вход — с второй шиной управления а первый вход — с входом генеФ ратора строб-импульсов и выходом пер- щ. вого коммутатора, первый вход которого подключен к выходу блока сравнения, а третий вход — к первой шине управления.

1029088

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть;использовано при создании вычислительных программируемых стробоскопических осциллографов.

По основному авт.св. 9 941900 5 известен .стробоскопический запомина ющий осциллограф, содержащий блок сийхраниэации, вход которого соединен с шиной синхросигнала. а выход " с входом формирователя "быстрого" пилооб- 10 разного напряжения, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, вторым входом связанного с выходом цифроаналогового преобразова теля "медленного" пилообразного нап- 5 ряжения, входы которого соединены с выходами счетчика записи, счетным входом подключенного к выходу аналого-цифрового преобразователя и входу блока управления, второй выход которого связан с входом запись-чтение оперативного запоминающего блока, третий выход — co счетным входом счетчика вывода, а первый выход — с входом подсвета электроннолучевой трубки и управляющим входом цифрового мультиплексера, первые входы кото. рого соединены с выходами счетчика записи, выходы — с адресными входами оперативного запоминающего блока, а вторые входы — с выходами счетчика вывода и входами цифроаналогового преобразователя сигнала горизонтального отклонения, выход которого подключен к входу усилителя горизонтального отклонения, выходом связанного с горизонтально отклоняющими пластинами электроннолучевой трубки, вертикально отклоняющие пластины которой соединены,с выходом усилителя вертикального отклонения, входом40 подключенного к выходу цифро-аналогового преобразователя сигнала вертикального отклонения, вход которого связан с выходом оперативного запоминающего блока, входами данных соеди- 45 ненного с кодовыми выходами аналогоцифрового преобразователя, вход аналогового сигнала которого подключен к выходу стробоскопического преобразователя, первым входом связанного с шиной исследуемого сигнала, а вторым входом — с выходом генератора стробимпульсов, вход которого соединен с выходом блока сравнения и входом запуска аналого-цифрового преобразователя (1 ).

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей путем обеспечения воэможности работы в реальном масштабе времени с контролем i 60 записи выборок.

Цель достигается тем, что стробоскопический запоминающий осциллограф, содержащлй блок синхронизации, вход которого соединен с шиной синхросиг- 65 нала, а выход — с входом формирователя "быстрого" пилообразного напряжения,. выход которого подключен к первому входу блока сравнения, вторым входом связанного с выходом цифро-ана логового преобразователя "медленного" пилообразного напряжения, входы которого соединены с выходами счетчика записи, счетным входом подключенного к выходу аналого-цифрового преобразователя и входу блока управления, втОрой выход которого связан с входом запись-чтение оперативного запоминающего блока, третий выход — со счетным входом счетчика вывода, а первый выход — с входом подсвета электроннолучевой трубки и управляющим входом цифрового мультиплексера,первые входы которого соединены с выходами счетчика записи, выходы — с адресными входами оперативного запоминающего блока, а вторые входы — с выходами счетчика вывода и входами цифро-аналог6вого преобразователя сигнала горизонтального отклонения, выход которого подключен к входу усилителя горизонтального отклонения, выходом связанного с горизонтально отклоняющими пласти- нами электроннолучевой трубки, вертикально отклоняющие пластины которой соединены с выходом усилителя вертикального отклонения, входом подключенйого к выходу цифро-аналогового преобразователя сигнала вертикального отклонения, вход которого связан с выходом оперативного запоминающего блока, входами данных соединенного с кодовыми выходами аналого-цифрового преобразователя, вход аналогового сигнала которого подключен к выходу стробоскопического преобразователя, первым входом связанного с шиной исследуемого сигнала, а вторым входом— с выходом генератора строб-.импульсов, снабжен двумя коммутаторами, управляемым делителем частоты, задающим генератором, блоком совпадения и триггером управления, первый вход которого соединен с вторым выходом счетчика записи, второй вход — с выходом блока синхронизации, а выход — с первым входом блока совпадения, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора, а выход — к второму входу управляемого делителя частоты, первый вход которого связан с третьей шиной управления, первый выход — с вторым входом rrepaoro коммутатора, а второй выход — с третьим входом второго коммутатора, выход которого соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, Второй вход — с, второй шиной управления, а первый вход — с входом генератора строб-импульсов и выходом первого коммутатора, первый вход которого подключен к выходу блока сравнения, а третий вход — к первой шине управления.

1029088

Структурная электрическая схема устройства представлена на чертеже..

Устройство состоит из Формирователя 1 "быстрого" пилообразного напряжения, блока 2 синхронизации, блока 3 сравнения, генератора 4 строб-импульсов, стробоскопического преобразователя 5, цифро-аналогового преобразователя (ЦАП )6 "медленного" пилообразного напряжения, аналого-цифрового преобразователя (АЦП )7, счетчика 8 )О записи, ЦАП 9 сигнала вертикального отклонения, оперативного запоминающего блока (ОЗБ г 10, цифрового мультиплексера ll блока 12 управления, усилителя 13 вертикального отклонения, ЦАП 14 сигнала горизонтального отклонения, счетчика 15 вывода электроннолучевой трубки (ЭЛТ ) 16, усилителя 17 горизонтальноГо отклонения, первого и второго коммутаторов 18 и 19 управляемого делителя частоты 20, блока 21

1 20 совпадения, триггера 22 управления и задающего. генератора 23.

Устройство работает следующим о бр.аз ам.

При работе в режиме эффективного

25 времени коммутаторы 1 8 и 19 переключены сигналами управления таким образом, что запуск генератора 4 строб-им.пульсов и запуск MJIT 7 осуществляет.=., .ся сигналами с выхода блока 3 сравнения. Импульс с блока 3 синхрониза.ции запускает формирователь 1, с выхода которого "быстрое" пилообразное напряжение поступает на первый вход блока 3 сравнения. На второй вход блоЗ5 ка 3 сравнения подается "медленное" пилообразное напряжение с выхода

ЦАП 6. На выходе блока 3 сравнения возникает импульс, который поступает на вход генератора 4 строб-импульсов 4Q и на вход запуска АЦП 7. Импульсы с выхода ге нератора 4 строб-импуль сов подаются на второй вход строб-преобразователя 5, на первый вход которого приходит исследуемый сигнал.

Трансформированное во времени напряжение с выхода строб-преобразователя 5 поступает на вход АЦП 7, который преобразует его в цифровую форму. АЦП 7 вырабатывает импульс флага, длительность которого равна времени преобразования. Цифровая информация с выхода АЦП 7 поступает на входы данных ОЗБ 10. Цифровой мультиплексер 11 во время вывода информации .иэ ОЗБ 10 подключает к адресным входам ОЗБ 10 выход счетчика 15 вывода, а во время записи информации в ОЗБ10 выходы счетчика 8 записи. Вывод информации из ОЗБ 10 происходит непрерывно и только с приходом флага АЦП @ цифровой мультиплексер 11 на короткое время подключает к адресным входам ОЗБ 10 выходы счетчика 8 записи.

Флаг АЦП поступает на счетный вход .счетчика 8 записи и отрицательным 65 перепадом увеличивает содержимое его на единицу. Выходы счетчика 8 записи подключены также к входу ЦАП б "медленного" пилообразного напряжения, благодаря чему осуществляется автосдвиг. Флаг АЦП поступает также на вход блока 12 управления, который

Формирует импульсы запись-вывод и запись-чтение.

Импульс запись-вывод подается на управляющий вход цифрового мультиплексера 11, и на время его действия выходы счетчика 8 записи подключаются к адресным входам ОЗБ 10.

Импульс запись-чтение подается со второго выхода блока 12 на вход запись-чтение ОЗБ 10. Во время действия этого импульса производится запись информации в ОЗБ 10 по адресу счетчика 8 записи. На счетный вхоц счетчика 15 вывода подается тактовая частота, которая выбирается такой, чтобы исключить мерцание изображения на экране ЭЛТ 16. ЦАП 14 формирует пилообразное напряжение горизонтально. го отклонения луча ЭЛТ 16, ЦАП 9 сигнал. вертикального отклонения луча

ЭЛТ 16. Импульс запись-вывод с первого выхода блока 12 управления поступает на вход подсвета ЭЛТ 16 для,гашения переходных процессов, возникающйх во время записи информации в OЗБ 10 В режиме реального времени cHrHa управления переключают первый коммутатор 18 и второй коммутатор 19 таким образом, что запуск строб-генератора 4 и запуск АЦП 7 осуществляется выходными сигналами управляемого делителя 20. Импульсы с выхода генератора 4 строб-импульсов подаются на второй вход стробоскопического преобразователя 5, на первый вход которого приходит исследуемый сигнал.

С выхода стробоскопического преобразователя 5 значения сигнала поступают на вход аналогового сигнала АЦП 7, где преобразуются в цифровую форму..

Выходной импульс блока 2 синхронизации устанавливает триггер 22 управления таким образом, что его выходное напряжение, поступая на первый вход блока 21 совпадения, разрещает прохождение импульсов задающего гене-. ратора 23 через блок 21 совпадения на вход управляемого делителя 20. Частота задаюцего генератора 23 выбирается, исходя из требуемой нестабильности начала стробирования относительно синхроимпульса. Увеличение частоты задающего генератора 23 приводит к уменьщению этой нестабильности. Управляемый делитель 20 представляет собой счетчик с переменным коэффициентом деления. Получая через вход управления соответствующие сигналы, управляемый делитель 20 делит частоту задающего генератора 23 в соответствии с

Составитель В. Лившиц

Техред Т.фанта Корректор A. Ференц редактор Л. Повхан

Заказ 4969/42

Тираж 710

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", .r. -Ужгород, ул. Проектная, 4 ь

\ 5 10290 о выбранным интервалом стробирования исследуемого сигнала.

Импульсы поделенной частоты с первого выхода управляемого делителя 20 через второй коммутатор 19 поступают на вход запуска АЦП 7. Сэ второго выхода управляемого делителя 20 импульсы с частотой, равной максимальной частоте стробирования (50-100 кГц} через первый коммутатор 18 поступают на вход генератора 4 строб-импульсон. «О

AIffi 7 вырабатывает импульс флага, длительность которого равна времени преобразования. Цифровая информация с выхода АЦП 7 подается на входы данных оперативного запоминающего 15 блока 10. Импульс флага поступает на счетный вход счетчика 8 записи и отрицательным перепадом увеличивает его содержимое на единицу. fi заполнении счетчика 8 записи на его выходе появ-yg ляется импульс переполнения, который устанавливает триггер 22 управления в положение, при котором его выходное напряжение запрещает прохождение импульсов с задающего генератора 23 через блок 21 на управляемый делитель

20. Очередной импульс с выхода блока 2 синхронизации, поступая на первый вход триггера 22 управления, снова устанавливает его так, что напряжение с его выхода дает разрешение на прохождение импульсов с задающего генератора 23 через блок 21 совпадения на вход управляемого делителя 20 и про«есс повторяется вновь. Цифровой мульти-«лексер ll во время вывода информа.«ии иэ ОЗБ 10 подключает к адресным зходам ОЗБ 10 выход счетчика 15 выво2а, а во время записи информации в

33Б 10 — выходы счетчика 8 записи. вывод информации из ОЗБ 10 происходит40

«епрерывно и только с приходом кмпуль.:а флага из АЦП 7 цифровой мультип«ексер 11 на короткое время подклю ает к адресным входам 038 10 выходы

:четчика 8 записи. Импульс флага 45 (ост".пает на счетный вход счетчика 8 аписи, а также на вход блока 12 правления, который формирует импуль.

ы запись-вывод и импульсы эаписьтение. Импульс запись-вывод подает- щ я с первого выхода блока 12 управленя Ка управляющий вход цифрового ультиплексера 11 и на время его дейтвия выходы счетчика 8 записи подлючаются к адресным входам ОЗБ 10.

Импульс запись-чтение подается со второго выхода блока 12 управления на вход запись-чтение ОЗБ 10 и во время действия этого импульса производится запись информации в ОЗБ 10 по адресу счетчика 8 записи во время импульса запись-вывод. На счетный вход счетчика 15 вывода с третьего выхода блока 17 управления поступает тактовая частота, величина которой выбрана такой, чтобы исключить мерца" ние изображения на экране ЭЛТ 16.

ЦАП 14 формирует пилообразное напряже. ние, которое усиливается усилителем

17 и подается на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ 16. Данные с выхода ОЗБ 10 поступают на вход ЦАП 9, выходной аналоговый сигнал которого усиливается усилителем 13 и подается на вертикально отклоняющие пластины

ЭЛТ 16 °

Импульс запись-вывод используется для эапирания ЭЛТ 16 на время пере(ходных процессов, возникающих во вреря записи информаКии в ОЗВ 10 °

Устройство позволяет непрерывно выводить информацию из ОЗБ 10 на экран ЭЛТ 16 со скоростью, исключающей мерцание изображения. Обновление информации в ОЗБ 10 также происходит непрерывно (с частотой стробирования) но реже, чем вывод информации из

ОЗБ 10. Так как время записи информации в ОЗБ 10 много меньше периода вывода точки информации из ОЗБ 10, то процесс записи точки информации в

ОЗБ 10 не искажает осциллограмму, отражающую обновление информации в

ОЗБ 10.

В режиме реального времени выборки, определяемые заданной разверткой, отбираются управляевым делителем с одновременным контролем записи их в память.

В режиме реального времени с сигнала счить«ваются эа период все иссле-. .дуемые точки. При этом стробоскопичеекий преобразователь используется в режиме стробирования. с постоянной скоростью, т.е. в оптимальном режиме его работы.

Устройство обеспечивает наблюдение и измерение широкополосных сигйалов в режиме эффективного времени и сигналов с большой длительностью в ре. альном ма штабе времени с высокой точ ностью (единицы процентов).